基于MSP430的廚房安全檢測器

1、基于MSP430的廚房安全檢測器摘要廚房不僅是一個(gè)經(jīng)常活動(dòng)的場所，而且也是危險(xiǎn)系數(shù)最高的地方。現(xiàn)實(shí)中，由于疏忽而釀成的悲劇時(shí)有發(fā)生，所以為了減少這類的悲劇再次上演。我們決定對廚房實(shí)時(shí)進(jìn)行安全檢測，預(yù)防煤氣泄露和火災(zāi)的發(fā)生，為居民提供一個(gè)安全舒適的廚房環(huán)境。關(guān)鍵字：廚房、安全、煤氣泄漏、火災(zāi)（一）作品原理：1作品所需器材：我們的作品采用MSP430的板子和兩個(gè)傳感器（DHT11溫濕度傳感器、MQ-4甲烷傳感器）。MQ-4型氣敏元件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的阻值。該元件對甲烷的濃度敏感度高。當(dāng)接觸到甲烷時(shí)，阻值會(huì)變大，AOUT引腳的電壓值會(huì)變高。把AOUT與P1.0引腳接上，MSP430的

2、ADC10模塊通過A3通道接收數(shù)據(jù)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在ADC10MEM。 MQ-4 原理圖1用途：可以用在廚房裝上這個(gè)傳感器，可以檢測燃?xì)馐欠裥孤?，保護(hù)用戶的生命安全，如果有煤氣泄漏就報(bào)警來提醒用戶。使用含有益校準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，MSP430的P1.3引腳與DHT11上的DATA引腳接上，就可以發(fā)送信號(hào)與接收數(shù)據(jù)。用戶MCU發(fā)送一次開始信號(hào)后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)采集,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù).從模式下,DHT11接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集，如果沒有接收到主機(jī)發(fā)

3、送開始信號(hào),DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。DHT11原理圖2用途：可以用來檢測廚房的溫濕度，顯示在1602液晶屏上，讓用戶可以實(shí)時(shí)了解到室內(nèi)的溫濕度，當(dāng)溫度過高時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)扇來降溫，用戶也可以打開窗戶或其他的措施來達(dá)到一個(gè)舒適的環(huán)境。2作品框圖：MSP430G2553溫濕度傳感器DHT11甲烷傳感器MQ-4LCD1602顯示電源蜂鳴器ADC轉(zhuǎn)換（2） 功能這個(gè)系統(tǒng)主要是用于檢測廚房的溫濕度以及是否有煤氣泄漏，現(xiàn)代廚房中對于火災(zāi)的預(yù)防和預(yù)警顯得尤為重要。通過溫濕度傳感器和甲烷傳感器對煤氣實(shí)施監(jiān)控，可以在火災(zāi)尚未發(fā)生時(shí)報(bào)警，保證人員的安全。（3） 測試指標(biāo)溫濕度：時(shí)間7

4、:008:009:0010:0013:0014:0014:0015:0015:0016:0016:0017:0017:0018:0018:0019:00溫度參考值1720272626232422測量值1621272526242322濕度參考值5350484748505150測量值5450494848515149（4） 實(shí)現(xiàn)方案通過MSP430，DHT11溫濕度傳感器、MQ-4甲烷傳感器，將檢測到的數(shù)據(jù)與事先設(shè)定好的閥值（火災(zāi)發(fā)生的條件值）進(jìn)行比較，若超過閥值便立即報(bào)警。（五）部分電路圖及說明（1） MSP430基本電路（2）系統(tǒng)硬件電路：（六）實(shí)際效果溫濕度傳感器將檢測到的數(shù)據(jù)在液晶顯示屏上顯

5、示，分別顯示溫度和濕度；當(dāng)MQ-4甲烷氣體傳感器檢測到CO氣體時(shí)，蜂鳴器開始工作，即處于報(bào)警狀態(tài)（附：MQ-4有個(gè)預(yù)熱過程，所以開始的一段很短時(shí)間里不工作，氣體靈敏度可通過其上的電位器調(diào)節(jié)）（8） 附錄1實(shí)物照片2作品說明書：本作品用于廚房中，可以檢測溫濕度和甲烷濃度，有利于預(yù)防燃?xì)庑孤淼奈：?。采用低功耗的MSP430單片機(jī)，可以減少電量的消耗。3源程序：#include "msp430g2553.h"#define HIGH P1OUT|=BIT7#define LOW P1OUT&=BIT7#define PINOUT P1DIR|= BIT7#define

6、 PININ P1DIR&= BIT7#define CPU (1000000)#define delay_us(x) (_delay_cycles(double)x*CPU/1000000.0)#define delay_ms(x) (_delay_cycles(double)x*CPU/1000.0)#define RS_H P1OUT|=BIT3#define RS_L P1OUT&=BIT3#define RW_H P1OUT|=BIT4#define RW_L P1OUT&=BIT4#define EN_H P1OUT|=BIT5#define EN_L P1

7、OUT&=BIT5#define uchar unsigned char#define uint unsigned intunsigned int a,b,x,y,j=0;int humd,temp;unsigned int hmax=1000,hmin=0,tmax=200,tmin=1;unsigned char temph,templ,humdh,humdl,check,sum;void delay(int i) int x,y; for(x=0;x<i;x+) for(y=0;y<110;y+);void wcmd(uchar cmd) RS_L; RW_L; EN

8、_H; P2OUT=cmd； delay(5); EN_L;void wdata(uchar data) RS_H; RW_L; EN_H; P2OUT=data; delay(5); EN_L;void init() EN_L; wcmd(0x3a); wcmd(0x0c);/無光標(biāo) wcmd(0x06); wcmd(0x01);/清屏 wcmd(0x80);void locate(uchar x,uchar y) if(y=0x01) x=x+0x40+0x80; else x=x+0x80; wcmd(x);void dispchar(uchar x,uchar y,uint d) lo

9、cate(x,y); wdata(d);void dispstring(uchar x,uchar y,uchar *p) while(*p!='0') dispchar(x+,y,*p); p+; void disptemp(uchar x,uchar y,uchar temp) int a2; a0=temp/10+0x30; a1=temp%10+0x30; dispchar(x,y,a0); dispchar(x+1,y,a1); dispchar(x+2,y,0x27); if(y=0) dispchar(x+3,y,'C'); else dispch

10、ar(x+3,y,'H');char receive(void) /接受函數(shù)unsigned char i,cnt;unsigned char buffer,tmp;buffer = 0;for(i=0;i<8;i+)/延時(shí)Min=26us Max50us 跳過數(shù)據(jù)"0" 的高電平delay_us(40); /延時(shí)30us /判斷傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)位tmp =0;if(P1IN&BIT7) tmp = 1; cnt =0;while(P1IN&BIT7)/等待高電平 結(jié)束 if(+cnt >= 200) break;buffer &l

11、t;<=1;buffer |= tmp;return buffer;void work_data(void) PINOUT; /設(shè)置P2.1為輸出狀態(tài) HIGH; _NOP();_NOP();_NOP(); LOW; delay_ms(10); /開始信號(hào) HIGH; delay_us(30); /開始信號(hào) PININ; /設(shè)置P2.1為輸入狀態(tài),檢測傳感器響應(yīng) delay_us(20); /20US后 P2IN 是否為低電平，不為低電平 說明復(fù)位失敗，重新開始 while(P1IN&BIT7)/如果沒有檢測到響應(yīng)信號(hào) 繼續(xù)發(fā)送開始信號(hào) PINOUT; /設(shè)置P2.1為輸出狀態(tài)

12、HIGH; _NOP();_NOP();_NOP(); LOW; delay_ms(10); /開始信號(hào) HIGH; delay_us(30); PININ; /設(shè)置P2.1為輸入狀態(tài),檢測傳感器響應(yīng) delay_us(20); while(!(P1IN&BIT7);/等待拉高，準(zhǔn)備輸出數(shù)據(jù) while(P1IN&BIT7); /等待低電平，輸出數(shù)據(jù) humdh=receive(); humdl=receive(); temph=receive(); templ=receive(); check=receive(); sum=humdh+humdl+temph+templ; PINOUT; HIGH;void main( void ) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; BCSCTL3 |= LFXT1S_2; / Set LFXT1為vol時(shí)鐘即12kHZ P1DIR=0XFF; P2DIR=0XFF; P2SEL&=BIT6; P2SEL&=BIT7; delay_ms(2000); /越過傳